一种具有远程启动网络电脑功能的智能电话的制造方法
【专利摘要】一种具有远程启动网络电脑功能的智能电话机，涉及电话机。设有接入网接口、分路/复用与调制解调器、送/受话器、语音通信模块、主控制器、IP通信模块和外接接口；接入网接口与接入网连通，接入网接口的信号输出端与分路/复用与调制解调器的输入端连接，分路/复用与调制解调器的语音通道信号输出端连接语音通信模块输入端，语音通信模块分别与主控制器和送/受话器连接；分路/复用与调制解调器的数据通道信号输出端接IP通信模块的输入端；IP通信模块输出端通过外接接口对接个人电脑；主控制器分别与分路/复用与调制解调器、语音通信模块和IP通信模块连接。利用动态IP接入与有线或无线电话网络相结合的特性实现计算机远程启动。
【专利说明】—种具有远程启动网络电脑功能的智能电话机
【技术领域】
[0001]本发明涉及电话机，尤其是涉及利用话音通信网络及动态IP接入实现计算机远程启动和上网的一种具有远程启动网络电脑功能的智能电话机。
【背景技术】
[0002]随着网络的普及和计算机技术的发展，计算机远程启动和控制技术在企业生产和个人生活中得到广泛的应用。利用计算机远程启动和控制技术，人们可以在任何有Internet网络接入的地方远程访问电脑，进行远程办公和数据传送等，为生产和生活带来极大的便利。
[0003]目前得到广泛采用的主流宽带接入技术主要有同轴电缆接入、以太网接入、数字用户环路(xDSL，如ADSL等)接入、光纤接入、无线宽带接入等。由于IPv4地址资源的有限性，因此运营商通常使用动态IP分配方式，在用户接入时随机分配一个可用的IPv4地址，以实现资源利用的最大化。
[0004]然而动态IP分配却给目前主流的计算机远程启动和控制技术的使用造成困难。当前，ffake-on-LAN(WOL)是计算机普遍支持的远程启动技术标准。一般而言，WOL对计算机进行唤醒的步骤如下:计算机处在关机或休眠状态时，机内的网卡及主板部分仍保持部分供电，使网卡能监听广播信息并进行解析。一旦网卡接收到称为Magic Packet的特殊广播帧，便会对其所包含的MAC地址(有时还包括密码，不是必需的)进行解析，如果与自身的MAC地址(及密码)相符，就会启动开机过程。由上述步骤可知，该技术实施的关键在于Magic Packet能成功到达目标设备的网卡。而动态IP的特性使得该要求的达成变得复杂。
[0005]目前为解决这一问题采用的解决方案主要通过设计非标准化的专用硬件来达成远程唤醒计算机的目的。典型的代表有:中国专利CN202502491U公开一种使用电信网络及电源触发开关进行远程开机和远程控制的装置。该装置一端连接电信网络端口，与一部固定电话并行连接，用于接收来自电信网络的远程控制命令，另一端与受控计算机的电源触发开关及其键盘电性连接，用于执行远程控制命令，完成远端计算机启动或关机。这一方案的主要不足在于采用了非标准化的专用硬件与受控计算机进行连接，导致可能存在兼容性问题。并且对于目前普遍采用的动态接入技术，如PPPoE拨号接入等，该装置没有足够的智能以实现网络的自动拨号接入，使得其应用场景有很大的局限性。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于针对上述在动态IP网络中计算机远程启动和控制所遇到的问题，提供以居家和办公场所常备的电话机为中心，充分利用动态IP接入与有线或无线电话网络相结合的特性而实现的计算机远程启动的一种具有远程启动网络电脑功能的智能电话机。
[0007]本发明设有接入网接口、分路/复用与调制解调器、送/受话器、语音通信模块、主控制器、IP通信模块和外接接口 ；[0008]所述接入网接口与接入网连通，接入网接口的信号输出端与分路/复用与调制解调器的输入端连接，分路/复用与调制解调器的语音通道信号输出端连接语音通信模块的输入端，语音通信模块分别与主控制器和送/受话器连接；分路/复用与调制解调器的数据通道信号输出端接IP通信模块的输入端；IP通信模块的输出端通过外接接口对接个人电脑；主控制器分别与分路/复用与调制解调器、语音通信模块和IP通信模块连接。
[0009]所述接入网接口可采用RJll接口。
[0010]所述外接接口可采用RJ45接口。
[0011]所述分路/复用与调制解调器可设有分路/复用器和调制解调器，所述分路/复用器可采用无源低通LPH+高通HPH滤波器，所述调制解调器可采用ADSL调制解调器。
[0012]所述语音通信模块可采用PSTN接口话音通信模块，优选Sitab公司的芯片Si32170。
[0013]本发明实现下述功能:
[0014]1、振铃次数检测及自动摘机；
[0015]2、多种智能电话参数设置方式；
[0016]3、通过电话远程启动计算机，并实现自动拨号连接及网络信息通告；
[0017]4、IP 电话;
[0018]5、语音电话。
[0019]本发明的特点主要有:
[0020]1.使用智能电话作为唤醒装置，可随时随地通过拨打电话实现对计算机的远程唤醒和控制；
[0021]2.基于现代计算机普遍支持的WOL标准实现，不存在硬件兼容性问题；
[0022]3.采用去中心化的方式实现远程唤醒、远程控制和信息反馈，使得在部署系统时无需额外的设备和开销。
[0023]本发明公开了一种远程启动计算机并使之能被通过Internet网络远程访问的方法和系统，该系统包括一台可连接接入网和连接支持Wake-on-LAN(WOL)技术的个人计算机的智能电话。所述智能电话与接入网相连，接收远程用户通过电话发出的远程启动指令，依次完成调制解调器启动、网络自动接入、计算机启动、将本地网络信息通过电话提示音或电子邮件告知至远程用户等操作，最终实现计算机的远程启动和远程控制，并可提供IP电话等增值业务。本发明采用智能电话作为控制中心，使计算机在空闲时可保持在正常关闭状态，在使用时按需启动和连接，从而有效降低用电量。在控制方面采用电话语音或电子邮件等去中心化方式进行信息通告，无需借助额外的网络服务器等中心控制设施，节省了系统构建成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本发明实施例的结构示意图。
[0025]图2为本发明实施例在ADSL接入场景的结构示意图。
[0026]图3本发明实施例在ADSL接入场景的电路结构示意图。
【具体实施方式】[0027]参见图1?3，本发明实施例设有接入网接口 1、分路/复用与调制解调器11、送/受话器12、语音通信模块13、主控制器14、IP通信模块15和外接接口 2。
[0028]所述接入网接口 I与接入网连通，接入网接口 I的信号输出端与分路/复用与调制解调器11的输入端连接，分路/复用与调制解调器11的语音通道信号输出端连接语音通信模块13的输入端，语音通信模块13分别与主控制器14和送/受话器12连接；分路/复用与调制解调器11的数据通道信号输出端接IP通信模块15的输入端；IP通信模块15的输出端通过外接接口 2对接个人电脑；主控制器14分别与分路/复用与调制解调器11、语音通信模块13和IP通信模块15连接。
[0029]所述接入网接口 I采用RJll接口。
[0030]所述外接接口 2采用RJ45接口。
[0031]所述分路/复用与调制解调器11设有分路/复用器和调制解调器，所述分路/复用器采用无源低通LPH+高通HPH滤波器，所述调制解调器采用ADSL调制解调器。
[0032]所述语音通信模块13采用PSTN接口话音通信模块，优选Sitab公司的芯片Si32170。
[0033]本发明在硬件上是以话音通信模块和IP通信模块为基础，结合主控制器实现；在软件上则是以运行于主控制器上的嵌入式系统为中心实现。需要注意的是，图1所提供的是功能实现方式的示意图，针对不同的网络接入场景，其中的模块连接可以有相应的调整，例如图2所示的在ADSL接入场景下的结构示意图，其分路/复用器21和调制解调器22为图1中分路利用与调制解调器11在该特定场景下的实现方式。
[0034]图1所指的接入网，可以是PSTN铜线电话网络、光纤网络、同轴电缆等有线网络，也可是2G/3G/4G等无线通信网络。与接入网连通后信号将经过分路/复用与调制解调器11，将接入信号分成语音通道与数据通道两路。需要注意的是，图1将各个模块划分的目的在于使表述更加清晰，但不代表在硬件实现上各个模块也是分立存在的。实际上目前的片上系统已经可以将多个功能集成到单一集成电路中，如有的芯片将主控制器、调制解调器和IP网络控制器集成到单一器件中。使用这一类器件在原理上与本申请的描述并无实质差异，因此仍应视为本申请的保护范围。
[0035]本发明实现下述功能:
[0036]1、振铃次数检测及自动摘机；
[0037]2、多种智能电话参数设置方式；
[0038]3、通过电话远程启动计算机，并实现自动拨号连接及网络信息通告；
[0039]4、IP 电话；
[0040]5、语音电话。
[0041]本发明的具体使用及工作方式描述如下:
[0042]首先，本发明提供了多种设置方式以在使用该智能电话对电话参数进行正确的设置。设置功能由运行于主控制器内的嵌入式系统提供。设置可通过三种方式进行:通过计算机、通过智能电话面板按键或远程电话拨号设置。通过计算机进行设置时需要一台计算机与该智能电话连接，通过计算机内的网页浏览器打开智能电话的Web Π设置页面进行参数设置和修改，包括振铃次数、密码、拨号参数(如PPPoE拨号连接需要提供运营商提供的用户名和密码)、待唤醒设备MAC地址及密码(密码不是必需的)、接收信息使用的电子邮箱地址、IP电话服务提供商信息等。通过智能电话进行设置时，用户直接使用智能电话上的拨号键、功能键和屏幕提示进行参数设置。通过以上两种方式均可对智能电话的所有信息进行设置。通过远程电话拨号进行设置时，用户需要首先拨通该智能电话，在完成密码认证后可依据语音提示进行参数设置和修改。考虑到电话拨号的局限性，通过电话进行设置仅涉及少数关键参数，以提升使用体验。
[0043]为使计算机能被正确启动，需要对计算机进行相应设置，确保WOL功能被使能。
[0044]正确完成设置后，该智能电话在空闲状态时IP通信模块15将保持在待机状态，其它组件则保持正常工作用以监听外部电话的乎入。保持IP通信模块15在空闲时处于待机状态的目的一方面在于减少能耗，另一方面则是考虑在某些以接入时间进行计费的场景中，在空闲时断开连接可以有效减少费用。
[0045]当用户需要远程启动计算机时，首先应拨通该智能电话。当智能电话检测到有电话拨入时，话音通信模块13和主控制器14便会对振铃进行检测和计数。当振铃计数超过预设值时，主控制器14自动摘机接通电话，通过语音提示用户输入密码进行认证。在认证通过后通过语音提示让用户选择相应功能:参数修改或远程启动网络电脑。选择远程启动时，主控制器14将启动IP通信模块15，并通过IP通信模块15向计算机发送Magic Packet以启动计算机，并进行自动网络连接(如PPPoE自动拨号)，待计算机启动和连接完成后，主控制器14将网络信息(IP地址等)分别通过语音提示和发送到用户预设邮箱的方式告知用户，用户便可据此对计算机进行远程操作。
[0046]该智能电话同时可作为IP电话进行使用。正确设置好网络连接信息和IP电话服务提供商信息后，在IP网络连通时，该智能电话可接收来自PSTN网络、移动通信网络或IP网络的电话呼入。在进行对外拨号时，可通过功能键选择使用PSTN网络、移动通信网络或者IP网络进行呼出。
[0047]为能具体描述方案的实施方式，下面以基于非对称数字用户线路ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)和以太网上的点对点协议(Point-to-PointProtocol over Ethernet, PPPoE)拨号接入这一特定的场景为实例,说明本发明的设计与工作方式。在该场景下的结构示意图如图2所示。图3则是针对该场景的具体硬件实施方案。
[0048]图1中的接入网接口 I在具体实施时可使用图2所示的RJll接口，其一端连接接入网，一端连接智能电话内部的分路复用与调制解调器11。图1中的分路复用与调制解调器11在ADSL网络下实施时由图2中的分路复用器21和ADSL调制解调器22构成，其中分路复用器21的硬件参考实现可采用图3中的高通-低通滤波器，ADSL调制解调器22可采用图3中BCM6362综合接入芯片的ADSL调制解调器模块与BCM6302ADSL线路驱动芯片，BCM6362与BCM6302通过模拟前端(Analog Front End，AFE)接口连接。图1中的分路利用与调制解调器11与主控制器14相连，在ADSL网络下实施时相应地为ADSL调制解调器22与主控制器25相连，在具体的硬件构成中，由图3所示的BCM6362综合接入芯片实现上述二者的功能，二者通过芯片内部的数据总线相连。经分路利用与调制解调器11的一路信号接入到话音通信模块13，在ADSL网络下对应分路复用器21与话音通信模块24，二者通过模拟线路连接。在具体的硬件实施上可采用图3的Si32170用户线路接口芯片实现。话音通信模块13与主控制器14的连接包含指令通道和话音通道两部分，具体到图3的参考实现中，Si32170通过串行外设总线(Serial Peripheral Interface Bus，SPI)与 BCM6362进行指令交互，通过脉冲编码调制(Pulse Code Modulation, PCM)接口与BCM6362进行话音交互。话音通信模块13的话音输入与输出通过模拟线路与送/受话器12连接实现，在具体的硬件实施上可采用图3所示的SD-153动圈式送/受话器实现。经分路复用与调制解调器11的另一路信号接入IP通信模块15。IP通信模块15同时受控于主控制器。在具体的硬件实施中，IP通信模块15由BCM6362综合接入芯片的内部以太网模块及BCM53125S以太网物理层实现，二者通过精简介质无关接口 RMII (Reduced Media Independent Interface)相连。IP通信模块15通过接口 2与计算机相连，在具体的硬件实施中可采用RJ45构成。
[0049]本发明经RJll接口接入网络，分路/复用器21的作用是分离出语音信道和数据信道，实现语音和数据在PSTN网络铜线上的复用。语音信道连接到话音通信模块24，数据信道连接到ADSL调制解调器22。
[0050]话音通信模块24与送/受话器23和主控制器25相连，它由振铃检测、DTMF编解码、开关电路、语音提示模块和数据接口等子模块构成。振铃检测用于识别网络发送的振铃信号，检测到振铃信号会向主控制器25发送中断信号，以实现振铃计数。若在主控制器25检测到振铃次数超过预设值前用户从摘机，话音通信模块24将通过送/受话器23提供语音服务，此时该智能电话相当于工作在普通电话模式。若检测到振铃次数超过预设值后仍无人摘机，主控制器25将发送指令至开关电路以实现自动摘机，并发送指令至语音提示模块向用户发送语音提示信息要求进行密码认证。用户根据语音提示信息通过拨号输入密码，此时DTMF解码模块将对用户拨号进行解码，解码后的信息将通过数据接口发送至主控制器25，由主控制器25对密码进行比对以完成认证功能。在认证通成功后，主控制器25将通过语音提示电路与用户进行交互，并根据用户的拨号信息选择执行参数设置、远程启动等相应功能。
[0051]当用户选择执行参数设置功能时，主控制器25将指示语音提示模块通告用户要进行设置的项目，并在用户输入完毕后反馈成功或失败信息。用户成功设置的参数将被保存到主控制器25中的存储器。
[0052]当用户选择执行远程启动功能时，主控制器25将启动ADSL调制解调器22，并向计算机发送Magic Packet以启动计算机。在ADSL调制解调器被唤醒后，主控制器25控制IP通信模块26执行PPPoE自动拨号程序，根据用户保存的参数进行自动拨号。拨号成功后，主控制器25将指示语音提示电路将IP地址等网络信息通告用户，同时使用简单邮件传输协议(Simple Mail Transfer Protocol, SMTP)将信息推送至用户预设的电子邮箱中，至此完成一次成功的远程启动流程。若在启动过程中检测到错误，如PPPoE拨号失败、计算机启动失败等，主控制器25将进入失败处理流程，通过语音提示模块要求用户进行重试或重新设置参数等。
[0053]需要注意的是，该专利所指的智能电话机可支持一台或多台网络计算机的远程启动。支持一台计算机时，IP通信模块26将工作在桥接模式；支持多台计算机时，IP通信模块26将工作在NAT路由器模块，提供端口映射功能，以满足远程控制的需要。
[0054]本实施例具体硬件实现如图3所示。分路/复用器21采用典型的无源低通LPH+高通HPH滤波器实现；PSTN话音通信模块24为Silab公司的芯片Si32170，该芯片在单一器件上实现了 SLIC (用户线路接口电路)、振零检测、DTMF编解码、PCM编解码等功能，并且提供了 SPI接口和PCM接口分别用于与信令与语音信号的交互；核心部分采用博通公司的BCM6362片上系统实现，该芯片集成了 MIPS主控制器、ADSL调制解调器和IP网络控制器(支持以太网)等功能，并支持VoIP业务，通过串行外设接口 SPI(Serial PeripheralInterface Bus)和PCM接口与Si32170进行数据交互，其功能涵盖了图2所示的主控制器25、ADSL调制解调器22所描述的功能。除上述核心电路外，还包括其驱动、存储等外围电路。BCM6362分别通过SPI接口和双倍速率总线DDR(Double Data Rate)与外部存储器FLASH和SDRAM连接，通过模拟前端AFE (Analog Front End)与ADSL线路驱动芯片BCM6302相连，通过精简介质无关接口 RMII (Reduced Media Independent Interface)与以太网物理层芯片BCM53125S连接，以支持多个RJ45接口。
[0055]在软件实现上，本实施例在BCM6362芯片的MIPS主控器上运行嵌入式Iinux系统的应用程序，包括(但不限于)以下几个主要功能模块:Web Π模块、语音交互模块、网络功能模块(包换PPPoE自动拨号，网络桥接，NAT路由，Magic Packet发送等功能)和电话模块。其中Web Π模块用于用户与智能电话机间通过计算机网络进行参数设置等功能。语音交互模块用于用户与智能电话机间通过语音提示进行参数设置和功能选择等。网络功能模块用于提供该智能电话进行网络连接和WOL唤醒等与网络相关的功能，其中=PPPoE自动拨号将在ADSL调制解调器启动后进行PPPoE拨号连接并进行网络参数的自动设置；网络桥接用于支持一台计算机接入，NAT路由用于支持多台计算机共享IP接入；Magic Packet发送模块用于根据预存的MAC地址生成相应的Magic Packet并发送至相应设备的网卡以实施唤醒。电话模块用于在有网络连接并正确设置服务提供商时提供有线PSTN/无线/IP电话服务，可用于语音呼入和呼出。
【权利要求】
1.一种具有远程启动网络电脑功能的智能电话机，其特征在于设有接入网接口、分路/复用与调制解调器、送/受话器、语音通信模块、主控制器、IP通信模块和外接接口 ； 所述接入网接口与接入网连通，接入网接口的信号输出端与分路/复用与调制解调器的输入端连接，分路/复用与调制解调器的语音通道信号输出端连接语音通信模块的输入端，语音通信模块分别与主控制器和送/受话器连接；分路/复用与调制解调器的数据通道信号输出端接IP通信模块的输入端；IP通信模块的输出端通过外接接口对接个人电脑；主控制器分别与分路/复用与调制解调器、语音通信模块和IP通信模块连接。
2.如权利要求1所述一种具有远程启动网络电脑功能的智能电话机，其特征在于所述接入网接口采用RJll接口。
3.如权利要求1所述一种具有远程启动网络电脑功能的智能电话机，其特征在于所述外接接口采用RJ45接口。
4.如权利要求1所述一种具有远程启动网络电脑功能的智能电话机，其特征在于所述分路/复用与调制解调器设有分路/复用器和调制解调器。
5.如权利要求4所述一种具有远程启动网络电脑功能的智能电话机，其特征在于所述分路/复用器采用无源低通LPH+高通HPH滤波器。
6.如权利要求4所述一种具有远程启动网络电脑功能的智能电话机，其特征在于所述调制解调器采用ADSL调制解调器。
7.如权利要求1所述一种具有远程启动网络电脑功能的智能电话机，其特征在于所述语音通信模块采用PSTN接口话音通信模块。
8.如权利要求7所述一种具有远程启动网络电脑功能的智能电话机，其特征在于所述语音通信模块采用Sitab公司的芯片Si32170。
【文档编号】H04M1/253GK103929556SQ201410187083
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】唐余亮, 徐伟鸿, 胡天力 申请人:厦门大学